RU120137U1

RU120137U1 - INSTALLATION FOR SIMULTANEOUS-SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS

Info

Publication number: RU120137U1
Application number: RU2012100554/03U
Authority: RU
Inventors: Салават Акрамович Юмадилов; Ильшат Ильдарович Абдуллин; Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Раис Салихович Хисамов; Рафкат Мазитович Рахманов; Марат Салаватович Юмадилов; Ильдар Миассарович Абдуллин
Original assignee: Салават Акрамович Юмадилов
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2012-09-10

Abstract

Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, содержащая верхний и нижний насосы с плунжерами и цилиндрами, верхний и нижний пакеры, приемные и сливные каналы приемного и нагнетательного клапанов верхнего насоса, шар приемного клапана нижнего насоса, верхнюю муфту, трубу, отличающаяся тем, что она снабжена центратором, захватом, стаканом, хвостовиком, фильтром, уплотнительными элементами, плунжеры насосов соединены, в верхней муфте размещены приемный и нагнетательный клапаны верхнего насоса, выполнены кольцевая проточка и осевой канал, приемный канал нагнетательного клапана и сливной канал приемного клапана верхнего насоса сообщены с кольцевой проточкой и осевым каналом, кольцевое пространство между трубой и цилиндром нижнего насоса сообщено с приемным каналом приемного клапана верхнего насоса, центратор прикреплен к трубе, захват соединен с верхним пакером, стакан соединен с цилиндром нижнего насоса, в стакане размещены радиальные сливные каналы, уплотнительные элементы и выполнен осевой канал с конической поверхностью, шар взаимодействует с конической поверхностью стакана, хвостовик прикреплен к фильтру, верхний и нижний пакеры соединены фильтром, центратор телескопически соединен с захватом и снабжен кольцевым выступом, осевым каналом, в захвате выполнены кольцевой выступ и канавки в осевом канале, в фильтре выполнены радиальные сливные окна и осевой канал. Installation for simultaneous-separate operation of two layers, containing upper and lower pumps with plungers and cylinders, upper and lower packers, inlet and outlet channels of the inlet and outlet valves of the upper pump, ball of the inlet valve of the lower pump, an upper coupling, a pipe, characterized in that it is equipped with a centralizer, a gripper, a glass, a shank, a filter, sealing elements, the pump plungers are connected, the inlet and discharge valves of the upper pump are located in the upper coupling, an annular groove and an axial channel are made, the inlet channel of the discharge valve and the drain channel of the inlet valve of the upper pump are in communication with an annular groove and an axial channel, the annular space between the pipe and the cylinder of the lower pump is communicated with the inlet channel of the inlet valve of the upper pump, the centralizer is attached to the pipe, the grip is connected to the upper packer, the cup is connected to the cylinder of the lower pump, radial drain channels are placed in the cup, sealing elements and an axial channel with a conical surface is made, the ball interacts with the conical surface of the nozzle, the shank is attached to the filter, the upper and lower packers are connected by the filter, the centralizer is telescopically connected to the gripper and is equipped with an annular protrusion, an axial channel, an annular protrusion and grooves in the axial channel, radial drain windows and an axial channel are made in the filter.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к скважинным насосным установкам.The proposal relates to the oil industry, in particular to downhole pumping units.

Известна установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов(патент RU на п/м №85547, МПК Е21В 43/14, опуб. 20.08.2009 г Бюл.№22), содержащий колонну лифтовых труб, колонну штанг, два пакера, верхний и нижний насосы, приемный и нагнетательный клапаны и каналы насосов.A well-known installation for simultaneous and separate operation of two layers (RU patent for running meter No. 855547, IPC ЕВВ 43/14, publ. 08/20/2009 Bull. No. 22), containing a column of lift pipes, a column of rods, two packers, the upper and bottom pumps, intake and discharge valves and pump channels.

Недостатком установки является: невозможность автоматического сообщения полости лифтовых труб с межтрубным пространством скважины над верхним пакером и под нижним пакером для исключения излива и загрязнения устья скважинной жидкостью при подъеме установки.The disadvantage of the installation is: the impossibility of automatic communication of the cavity of the elevator pipes with the annular space of the borehole above the upper packer and under the lower packer to prevent spout and contamination of the wellhead with the borehole fluid when lifting the installation.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой установке является скважинная штанговая установка для одновременной эксплуатации двух пластов в скважине, содержащая колонну лифтовых труб, колонну штанг, два пакера, верхний и нижний насосы с плунжерами и цилиндрами, приемные и сливные каналы приемного и нагнетательного клапанов верхнего насоса, шар приемного клапана нижнего насоса, верхнюю муфту, трубу, причем всасывающий и нагнетательный клапаны установлены сбоку от цилиндра, а между ними размещен самоуплотняющийся пакер (книга "Одновременная раздельная эксплуатация много-пластовых нефтяных месторождений" Р.А.Максутов, Б.Е.Доброскок, Ю.В.Зайцев. -М.:"Недра",1974.-стр.89, рис 54). В этой установке производится раздельный подъем продукции пластов: нижнего - по колонне лифтовых труб, верхнего по эксплуатационной колонне скважины.Closest to the technical nature of the proposed installation is a borehole installation for the simultaneous operation of two layers in the well, containing a column of lift pipes, a column of rods, two packers, upper and lower pumps with plungers and cylinders, inlet and outlet channels of the intake and discharge valves of the upper pump , the ball of the intake valve of the lower pump, the upper coupling, the pipe, and the suction and discharge valves are installed on the side of the cylinder, and a self-sealing packer is placed between them (book and "simultaneous separate exploitation of multi-reservoir oil fields" R.A.Maksutov, B.E.Dobroskok, Yu.V.Zaytsev -M:.. "Nedra", 1974, page 89, Figure 54). In this installation, a separate rise in the production of formations is performed: the bottom - along the string of elevator pipes, the top - along the production casing of the well.

Техническая задача полезной модели состоит в том, чтобы обеспечить автоматическое сообщение полости лифтовых труб с межтрубным пространством скважины над верхним пакером и под нижним пакером при подъеме установки с целью исключения излива скважинной жидкости на устье скважины.The technical task of the utility model is to provide automatic communication of the cavity of the elevator pipes with the annulus of the well above the upper packer and below the lower packer when lifting the installation in order to prevent the outflow of the borehole fluid at the wellhead.

На чертеже Фиг.1 представлена принципиальная схема установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов при эксплуатации скважины. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов содержит колонну лифтовых труб 1, колонну штанг 2, цилиндр 3 и плунжер 4 верхнего насоса. Верхний насос содержит приемный клапан 5 с приемным 6 и сливным 7 каналами, нагнетательный клапан 8 с приемным 9 и сливным 10 каналами. С цилиндром 3 верхнего насоса соединена верхняя муфта 11, в которой размещены приемный 5 и нагнетательный клапаны 8, выполнены кольцевая проточка 12 и осевой канал 13. Приемный канал 9 нагнетательного клапана 8 и сливной канал 7 приемного клапана 5 сообщены с кольцевой проточкой 12. С верхней муфтой 11 снизу соединены цилиндр 14 нижнего насоса и труба 15, образующие межтрубное кольцевое пространство 16. В цилиндрах 3 и 14 насосов размещены соединенные вместе верхний плунжер 4 и нижний плунжер 17 с нагнетательным клапаном 18.In the drawing, Fig. 1 shows a schematic diagram of an installation for simultaneous and separate operation of two layers during well operation. Installation for simultaneous and separate operation of two layers contains a column of elevator pipes 1, a column of rods 2, cylinder 3 and a plunger 4 of the upper pump. The upper pump contains a receiving valve 5 with a receiving 6 and a drain 7 channels, a discharge valve 8 with a receiving 9 and a drain 10 channels. The upper coupling 11 is connected to the cylinder 3 of the upper pump, in which the receiving 5 and pressure valves 8 are placed, an annular groove 12 and an axial channel 13 are made. The receiving channel 9 of the pressure valve 8 and the drain channel 7 of the receiving valve 5 are in communication with the ring groove 12. the lower pump cylinder 14 and the pipe 15, which form the annular annular space 16, are connected by a lower clutch 11 at the bottom. In the cylinders 3 and 14 of the pumps, the upper plunger 4 and the lower plunger 17 are connected together with the discharge valve 18.

С нижней частью трубы 15 соединен центратор 19 с осевым каналом 20, радиальным сливным каналом 21 и кольцевым выступом 22.A centralizer 19 is connected to the lower part of the pipe 15 with an axial channel 20, a radial drain channel 21 and an annular protrusion 22.

С нижней частью цилиндра 14 нижнего насоса соединен стакан 23 с радиальными сливными окнами 24, уплотнительными элементами 25 и конической поверхностью 26. Коническая поверхность 26 стакана 23 взаимодействует с шаром 27 приемного клапана нижнего насоса. Стакан 23 цилиндрической поверхностью 28 взаимодействует с осевым каналом хвостовика 29.A cup 23 is connected to the lower part of the cylinder 14 of the lower pump with radial drain windows 24, sealing elements 25 and the conical surface 26. The conical surface 26 of the cup 23 interacts with the ball 27 of the intake valve of the lower pump. The glass 23 of the cylindrical surface 28 interacts with the axial channel of the shank 29.

Для разделения продуктивных пластов в межтрубном пространстве скважины применены верхний 30 самоуплотняющийся и нижний 31 пакеры. С верхним пакером 30 соединен захват 32, выполненный с кольцевым выступом 33, уплотнительными элементами 34 и цилиндрической поверхностью 35. Пакеры 30 и 31 скреплены с помощью фильтра 36, выполненного в виде стакана с радиальными окнами 37, осевым каналом 38.To separate the productive formations in the annulus of the well, the upper 30 self-sealing and lower 31 packers are used. A gripper 32 is connected to the upper packer 30, made with an annular protrusion 33, sealing elements 34 and a cylindrical surface 35. The packers 30 and 31 are fastened with a filter 36 made in the form of a cup with radial windows 37, an axial channel 38.

В осевом канале 38 фильтра 36 размещен хвостовик 29 с возможностью телескопического взаимодействия с цилиндрической поверхностью 28 стакана 23. Нижний пакер 31 снизу соединен с упорным фильтром 39 с окнами 40.In the axial channel 38 of the filter 36, a shank 29 is placed with the possibility of telescopic interaction with the cylindrical surface 28 of the cup 23. The lower packer 31 is connected to the stop filter 39 with windows 40 from the bottom.

Описание работы установки для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов.Description of the installation for simultaneous and separate operation of two layers.

Установку на колонне труб размещают в скважине, при этом межтрубное пространство скважины разделено пакерами на три части: область нижнего пласта, область верхнего пласта, область установки.The installation on the pipe string is placed in the well, while the annulus of the well is divided by packers into three parts: the region of the lower reservoir, the region of the upper reservoir, and the installation region.

Колонна штанг приводится в возвратно-поступательное движение наземным приводом (не показан). Перемещению колонны штанг соответствует перемещение скрепленных вместе плунжеров 4 и 17 верхнего и нижнего насосов.The rod string is driven back and forth by a ground drive (not shown). The movement of the rod string corresponds to the movement of the plungers 4 and 17 of the upper and lower pumps fastened together.

Работа установки при подъеме продукции нижнего пласта.The operation of the installation when lifting products of the lower layer.

При движении плунжеров вверх происходит всасывание продукции нижнего пласта в полости стакана 23 и цилиндра 14 через окна 40 упорного фильтра 39, полость хвостовика 29, приемный клапан 27.When the plungers move upward, the production of the lower layer is absorbed in the cavity of the glass 23 and cylinder 14 through the windows 40 of the thrust filter 39, the cavity of the shank 29, the receiving valve 27.

При движении плунжеров 4 и 17 вниз, жидкость из полости стакана 23 и цилиндра 14, минуя нагнетательный клапан 18 продавливается в полости плунжеров 4 и 17, далее в полость лифтовых труб. При прекращении движения плунжеров 4 и 17 вниз, нагнетательный клапан 18 закрывает осевой канал в плунжере 17, не допуская обратного движения жидкости из плунжера 17.When the plungers 4 and 17 move downward, the fluid from the cavity of the cup 23 and the cylinder 14, bypassing the discharge valve 18, is pressed into the cavity of the plungers 4 and 17, then into the cavity of the lift pipes. When stopping the movement of the plungers 4 and 17 down, the discharge valve 18 closes the axial channel in the plunger 17, preventing the reverse movement of fluid from the plunger 17.

Работа установки при подъеме продукции верхнего пласта.The operation of the installation when lifting products of the upper layer.

При движении колонны штанг вверх кольцевой выступ 22, образованный соединением плунжера 4 большего диаметра с плунжером 17 меньшего диаметра, перемещаясь вдоль цилиндра 3 образует камеру всасывания кольцевого насоса, сообщенную с осевым каналом 13, кольцевой проточкой 12 верхней муфты 11. Разряжение в кольцевой проточке 12 передается через сливной канал 7 на приемный клапана 5, который перемещаясь верх открывает приемный канал 6 для пропуска в кольцевую проточку 12 продукции верхнего пласта, поступающего по кольцевому пространству 16, осевому каналу 20 центратора 19, окон 37 фильтра 36.When the rod string moves upward, an annular protrusion 22 formed by connecting a larger diameter plunger 4 with a smaller diameter plunger 17, moving along the cylinder 3 forms an annular pump suction chamber in communication with the axial channel 13, the annular groove 12 of the upper sleeve 11. The vacuum in the annular groove 12 is transmitted through the drain channel 7 to the receiving valve 5, which moves the top opens the receiving channel 6 for passing into the annular groove 12 the production of the upper layer entering the annular space 16, the axial channel alu 20 centralizer 19, windows 37 filter 36.

При движении плунжеров вниз кольцевой выступ 22 перемещаясь вниз сжимает скважинную жидкость в кольцевом пространстве цилиндра 3. Давление жидкости через кольцевую проточку 12 передается нагнетательному клапану 8, который открывается и жидкость перетекает по сливному каналу 10 в межтрубное пространство скважины.When the plungers move downward, the annular protrusion 22 moving downward compresses the borehole fluid in the annular space of the cylinder 3. The fluid pressure through the annular groove 12 is transmitted to the discharge valve 8, which opens and the fluid flows through the drain channel 10 into the annulus of the well.

Взаимодействие частей установки при подъеме установки.The interaction of the parts of the installation when lifting the installation.

Подъем установки проводят в две операции. Первоначально поднимают колонну штанг, и только после этого поднимают остальное оборудование установки.The installation is carried out in two operations. Initially, the rod string is lifted, and only then the rest of the installation equipment is lifted.

Рассмотрим взаимодействие подвижных частей установки, а именно центратора 19 с цилиндрической поверхностью захвата 32, и наружной цилиндрической поверхности 28 стакана 23 с осевым каналом хвостовика.Consider the interaction of the moving parts of the installation, namely the centralizer 19 with the cylindrical surface of the gripper 32, and the outer cylindrical surface 28 of the glass 23 with the axial channel of the shank.

При движении колонны труб 1 вверх перемещается вверх и центратор 19 телескопически взаимодействующий с захватом 32. Часть установки, расположенное ниже центратора 19 под действием сил тяжести и сопротивления самоуплотняющегося пакера 30 остается в нижнем положении. Центратор 19 перемещается вдоль захвата 32 до контакта кольцевого выступа 22 на центраторе 19 с кольцевым выступом 33 на захвате 32, при этом сливные окна 21 центратора 19 выходят из области уплотнительных элементов 34 и полностью открываются. Одновременно с движением в верх колонны труб 1 радиальные сливные каналы 24 стакана 23 освобождаются от уплотнения осевым каналом хвостовика 29, сообщая полость цилиндра 14 с полостью 16 и по сливному каналу 21 и с межтрубным пространством выше верхнего пакера 30. Выход осевого канала хвостовика из телескопического соединения с цилиндрической поверхностью 28 стакана 19 открывает сообщение полости 16 с межтрубным пространством ниже нижнего пакера 31.When the pipe string 1 moves upward, the centralizer 19 telescopically interacts with the gripper 32. The part of the installation located below the centralizer 19 under the action of gravity and resistance of the self-sealing packer 30 remains in the lower position. The centralizer 19 moves along the gripper 32 until the annular protrusion 22 on the centralizer 19 contacts the annular protrusion 33 on the gripper 32, while the drain windows 21 of the centralizer 19 exit the area of the sealing elements 34 and fully open. Simultaneously with the movement to the top of the pipe string 1, the radial drain channels 24 of the cup 23 are released from sealing by the axial channel of the shank 29, communicating the cylinder cavity 14 with a cavity 16 and along the drain channel 21 and with the annulus above the upper packer 30. The axial channel of the shank from the telescopic joint with a cylindrical surface 28 of the glass 19 opens the communication cavity 16 with the annular space below the lower packer 31.

Таким образом обеспечивается автоматическое сообщение полости лифтовых труб с межтрубным пространством скважины над верхним пакером и под нижним пакером благодаря чему исключается излив и загрязнение устья скважинной жидкостью.This ensures automatic communication of the cavity of the lift pipes with the annular space of the borehole above the upper packer and under the lower packer, thereby eliminating the outflow and contamination of the wellhead with the wellbore fluid.

Claims

Installation for simultaneous and separate operation of two layers, containing the upper and lower pumps with plungers and cylinders, upper and lower packers, inlet and outlet channels of the inlet and outlet valves of the upper pump, ball of the inlet valve of the lower pump, upper coupling, pipe, characterized in that it is equipped with a centralizer, a gripper, a glass, a shank, a filter, sealing elements, pump plungers are connected, in the upper coupling there are intake and discharge valves of the upper pump, an annular protrusion is made the hectare and the axial channel, the receiving channel of the discharge valve and the drain channel of the receiving valve of the upper pump are in communication with the annular groove and the axial channel, the annular space between the pipe and the cylinder of the lower pump is communicated with the receiving channel of the receiving valve of the upper pump, the centralizer is attached to the pipe, the gripper is connected to the upper the packer, the cup is connected to the cylinder of the lower pump, radial drain channels, sealing elements are placed in the cup and an axial channel is made with a conical surface, the ball interacts with the surface of the cup, the shank is attached to the filter, the upper and lower packers are connected by the filter, the centralizer is telescopically connected to the gripper and provided with an annular protrusion, an axial channel, an annular protrusion and grooves in the axial channel are made in the gripper, radial drain windows and an axial channel are made in the filter.